Синтез аминокислот при действии электрических разрядов в газовой смеси, имитирующей возможный состав примитивной земной атмосферы, был осуществлен еще в 1953 г в широко известных в настоящее время опытах Миллера. Использованный для этой цели прибор Миллера изображён на рис 1. Он состоит из большого круглого сосуда, в котором находится исходная смесь газов и в котором производится электрический разряд, а также малой колбы с кипящей водой - в ней скапливаются получающиеся продукты.

При действии искрового или тихого разряда на смесь СН4, NH3, H2 и паров воды при постоянной (в течение недели) циркуляции смеси в малой колбе были обнаружены глицин, α-аланин, α -аминомасляная и α -аминоиз масляная кислоты, β-аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, саркозин и N-СН2-аланин. Промежуточными продуктами этой реакции являлись альдегиды HCN.

Рис. 1. Прибор Миллера для синтеза органических соединений в восстановительной атмосфере под действием искровых разрядов

1 — колба с кипящей водой; 2 — к вакуумному на­сосу; 3 — электроды;

4 — искровой разряд; 5 — смесь газов (СН4,NH3, Н2О, Н2); 6 — выход воды из холодильника; 7 — холодильник; 8 — подача воды в холодильник; 9 — вода, содержащая

органические соеди­нения; 10 — ловушка

Данные Миллера были подтверждены в работе Т. Е. Павловской и А. Г. Пасынского, в которой применялась несколько другая аппаратура, а избыточное количество водорода заменялось на СО. В последующих работах указанных авторов было обосновано положение, согласно которому любая реакция, приводящая к образованию альдегидов и HCN, обязательна должна была способствовать накоплению α -аминокислот в гидросфере первичной Земли.

Эбельсон, используя более сложную исходную смесь газов, включающую наряду с СН4, NH3 и Н2О также) СО, СО2 и N2, получил аналогичную Миллеру смесь аминокислот.

Оро, используя С2- и С3-углеводороды и концентри­рованный NH4OH, дополнил указанный список синтези­рованных в искровом разряде аминокислот лейцином изолейцином и валином.

Гроссенбахер, пропуская искровой разряд в специ­ально сконструированном приборе в течение 100 - 200 час. через смесь NH3, CH4 и Н2, получил в водном ; растворе смесь аминокислот (соотношение в молях): аспарагиновая кислота — 2, треонин — 4, серии—14, гли­цин— 16, аланин—14, лизин — 4, лейцин — 2, изолейцин — 2 и глутаминовая кислота — 1. Кроме того, он обнаружил пептиды, состоящие из глицина и аланина (5:1), а также глицина и изолейцина. К концу опыта продукты полимеризации аминокислот выделялись из раствора в виде мелких многомолекулярных сфер или капель.

Менее многочисленны исследования по синтезу ами­нокислот при воздействии на смесь примитивных газов ионизирующими излучениями. Здесь можно назвать опы­ты Дозе и Раевского, обнаруживших образование кис­лых и нейтральных аминокислот при действии рентгено­вых лучей на газовую смесь СН4, NH3, H2, CO2, N2 и Н2О. При облучении β-лучами от линейного ускори­теля (2 Мэв) растворов ацетата аммония Гассельстромом, Генри и Мурром были получены глицин и аспарагиновая кислота, а при Х-облучении 60Со (5*108 р) твердого карбоната аммония Пашке, Чанг и Янг доказали образование глицина и аланина. Пальм и Кальвин, действуя на смесь метана, аммиака, водорода и паров воды пучком быстрых электронов (5 Мэв при дозе 1010 эрг), синтезировали глицин и аспарагиновую кис­лоту.

Образование аминокислот при простом нагревании исходных растворов было впервые обнаружено Фоксом, Джонсоном и Вегодским. Оро с сотрудниками показал, что ряд аминокислот (глицин, аланин, серии, аспара­гиновая кислота, треонин) получается просто при нагре­вании в течение 40—60 час. водных смесей формаль­дегида и гидроксиламина при 80—100° С или даже при более низких температурах. Аналогичные результаты были получены Левом, Рисом и Маркхемом, которые нагревали 1,5 М водный раствор NH3 и HCN при 90° в течение 18 час. и обнаружили при этом значитель­ное количество аминокислот, частично входящих в пеп­тиды и освобождающихся после гидролиза продуктов реакции (в том числе, кроме глицина, аланина и аспарагиновой кислоты, они получили также лейцин, изолейцин, серии, треонин и глутаминовую кислоту).

Прочие статьи:

Приложения
Рис.1. Система пяти царств Уиттекера Рис.2. Отличительные признаки основных царств природы ...

Как возникает металлическая связь? Дайте представление о теории металлов (классической и квантовой), полупроводниках, диэлектриках и изоляторах
Возникновение металлической связи. Валентные электроны металлов достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отрываться от них. Поэтому металл содержит ряд положительных ионов, расположенных в определенных положениях кристаллич ...

Фикобилины. Их структура, функции и физиологическая роль
Синезеленые водоросли (цианобактерии), красные морские водоросли и некоторые морские криптомонады помимо хлорофилла а и каротиноидов содержат пигменты фикобилины. Наиболее известные представители фикобилинов — фикоэритробилины и фикоци ...